磁共振快速容积采集整合阵列空间敏感编码技术在显示肝癌血管解剖信息中的价值

目的:探讨肝脏快速容积采集(Liver acquisition volume acceleration,LAVA)整合阵列空间敏感编码技术(Arrayspatial sensitivity encoding technique,ASSET)在显示肝癌血管解剖信息中的价值。方法:对42例有手术病理结果的肝癌病例的肝脏常规MR平扫及增强扫描资料进行回顾性分析。增强扫描采用LAVA整合ASSET;将LAVA采集的原始图像进行最大密度投影(Maximum intensity projection,MIP)处理并分析其对肝脏占位性病变及肝血管关系的显示情况及其整合ASSET后缩短采集时间的优势。结果同手术病理所见对照。结果:42例44个占位性病变全部清晰显示。整合ASSET后采集时间明显缩短,24例实现动脉早期和动脉期采集;18例患者实现动脉早期、动脉期和动脉晚期采集。动脉期经MIP后处理显示肿瘤血管30例,肿瘤供血动脉明显增粗、变形、移位20例,动静脉瘘1例。门脉期经MIP后处理检出肿瘤对门静脉的侵犯25例,门静脉癌栓6例。MIP显示肿瘤血管、供血动脉的来源分布及门静脉癌栓与手术病理结果基本一致。结论:LAVA整合ASSET在肝脏动态扫描中可在较短时间内获得多期高质量增强图像并提供血管解剖信息,具有较高应用价值。

阵列空间敏感编码技术在3D-MRCP中的应用

探讨阵列空间敏感编码技术(ASSET)在3D-MRCP中的应用价值。方法对48例MRCP检查的患者先进行常规3D-MRCP扫描,然后再行一次加ASSET的3D-MRCP扫描,对两组获得的原始图像分别进行最大强度投影(MIP)重建,并比较两组成像的诊断性能。结果两组图像的胆管及分支数目显示无差异(P>0.05),但是胆管及分支的边缘清晰度显示比常规的要高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论加ASSET的3D-MRCP图像质量优于常规3D-MRCP。

空间柔性阵列天线薄膜阵面制造技术研究

简要阐述了空间柔性天线的进展,分析了空间柔性天线薄膜阵面制造关键技术。研究了薄膜阵面电磁波传输金属薄膜制备技术、薄膜阵面图形化制造技术、薄膜阵面拼接用材料评价、薄膜阵面的裁切技术等。采用磁控溅射技术,通过溅射功率、走带张力、走带速度的调节,在有机柔性薄膜基材上镀制了不同厚度的金属铜膜,实现了有机柔性薄膜基材的表面金属化;利用飞秒激光刻蚀精度高,不损伤柔性薄膜基材的特点,获得了图形化的金属薄膜阵面单元;对3M92号胶带与改性聚酰亚胺胶接材料的拼接强度与耐高低温性能进行了试验对比,发现改性聚酰亚胺胶接材料的强度与耐高低温性能更好,更适合薄膜阵面的拼接;对比了用纳秒激光和飞秒激光裁切的薄膜微观形貌,结果表明,用飞秒激光裁切的切面光滑,无烧蚀与毛刺,适合于高精度薄膜阵面的制造。研究为空间柔性阵列薄膜天线的制造提供了大量的基础数据。

基于空间馈电的高功率波束扫描螺旋透射阵列天线设计

传统的透射式空馈阵列存在功率容量低的缺点,不能直接应用于高功率微波领域。现有的高功率空馈阵列布局不够灵活,波束扫描速度较慢,不能充分发挥空馈阵列在系统集成方面的优势。提出并设计了一种新型的采用空间馈电的螺旋辐射单元,并构建了一种透射式空馈螺旋阵列天线,通过控制单个螺旋旋转可以实现二维波束扫描,在设计上更加灵活,可根据实际应用需求调整阵列布局,符合高功率微波天线紧凑化、模块化的发展趋势。仿真设计了包含324个单元的透镜阵列,数值模拟结果表明,单元反射系数S11≤-20 dB,功率容量0.35 MW,阵列口径效率0.68,可在±45°范围内扫描,最大增益下降3 dB。

三维肝脏快速容积采集整合阵列空间敏感编码技术在肝脏动态增强扫描中的应用

目的 评价三维肝脏快速容积采集（3D-LAVA）整合阵列空间敏感编码技术（ASSET）在肝脏动态增强扫描中的应用价值。方法对147例患者行磁共振常规平扫，并对其中90例行3D—LAVA增强扫描（其中72例整合ASSET），57例行二维快速扰相梯度回波（2D—FSPGR）增强扫描（其中20例行肝门静脉增强磁共振血管成像）。比较3D-LAVA和2D-FSPGR对不同病灶的显示能力，以及3D-LAVA整合ASSET前后的采集时间。将60例3D-LAVA采集的原始图像进行最大密度投影处理后，与20例肝门静脉增强磁共振血管成像进行对比，分析其对肝门静脉血管解剖的显示。结果 3D—LAVA对转移性肝癌敏感性高于2D—FSPGR（P〈0．05）。3D—LAVA整合ASSET后，34例实现动脉早期、动脉期采集，23例实现动脉早期、动脉期和动脉晚期采集。60例门静脉期原始图像经最大密度投影处理后，与增强磁共振血管成像对肝内门静脉分支显示基本一致（P〉0．05）。结论 3D—LAVA整合ASSET在肝脏动态扫描中，在较短时间内可获得高质量的多期增强图像并可同时提供血管解剖信息，具有很高应用价值。

环型空间阵列扭矩传感器设计及电磁分析

针对极端环境下机械转轴扭矩动态测量的难题,分析了交流电磁感应原理,采用特制的环型空间阵列和专用的磁电式检测器,组成一种新型的非接触式扭矩传感器。建立了其动态扭矩测量的数学模型,并利用ANSYS有限元分析软件对该传感器进行了建模及电磁分析,经初步实验验证可满足极端环境下机械转轴扭矩的动态测量要求。

环型空间阵列扭矩传感器读数头测量原理分析

利用球对称特性和交流电磁感应的环型空间阵列扭矩测量原理,讨论了一种适合于极端环境下测量扭矩的环型空间阵列扭矩传感器读数头的工作原理。针对测量扭矩时遇到的难题,设计了读数头电路,并对其进行了仿真实验,获得较为满意的结果。

基于空间阵列式惯性单元的防冲钻孔机器人位姿解算方法

防冲钻孔机器人是冲击地压矿井卸压的关键设备,其准确定位和定姿是实现卸压作业无人化的基础和前提。通过分析国内外移动机器人及煤矿井下移动设备定位技术的特点,提出了一种基于空间阵列式惯性单元的防冲钻孔机器人位姿解算方法。在分析常规惯性传感单元定位误差类型及来源的基础上,建立了空间阵列式惯性单元数据融合模型,推导出角速度和比例加速度的融合方程,设计了空间阵列式惯性单元位姿解算流程。通过分析防冲钻孔机器人的实际运行工况,模拟了防冲钻孔机器人的曲线运动轨迹,并对钻孔机器人的位姿解算方法进行了仿真分析,仿真结果表明,在曲线运动时,空间阵列式位姿解算方法的位移和姿态角解算精度均优于原始位姿解算方法和差分式位姿解算方法。为了验证所提方法的可行性,根据现场实际情况搭建了移动载体运动工况模拟实验台,根据设定的真实轨迹曲线进行轨迹跟随及监测实验,结果表明:空间阵列式惯性单元的位姿解算精度较高,在x,y,z三轴方向的位移平均误差分别为5.83,8.76和0.84 cm,俯仰角、航偏角和横滚角的平均误差分别为0.07°,0.15°和0.06°。为了进一步验证所提方法的实用性,搭建了防冲钻孔机器人惯性单元位姿监测实验平台,进行了防冲钻孔机器人的直线行走实验,实验结果表明:基于空间阵列式惯性单元解算的钻孔机器人俯仰角、航偏角和横滚角平均误差均小于0.5°,在x,y,z三轴方向的位移平均误差均小于2.00 cm,位姿解算误差均满足实际要求,验证了所提防冲钻孔机器人位姿解算方法的可行性和有效性。

环型空间阵列扭矩传感测量系统研究

针对恶劣环境下机械转轴扭矩动态测量的难题,利用交流电磁感应原理,采用环型空间阵列和专用的磁电式检测器,构建一种新型的非接触式扭矩传感器。分析了传感器的测量原理,建立了动态扭矩测量的数学模型,设计相应的测量系统。利用ANSYS有限元分析软件对传感器进行了建模和磁力分析,并进行了初步的扭矩测量实验,结果表明:系统的可测量最小扭转角≤±0.01°,可满足极端环境下机械转轴扭矩的动态测量,并具有较高的精度。

环空间阵列扭矩传感器设计与原理分析

针对恶劣环境下机械转轴扭矩动态测量问题,利用交流电磁感应原理,采用环型空间阵列封装磁性钢球和专门的磁电式检测器,构造一种新型的非接触扭矩测量传感器。本文设计了传感器的结构并对测量原理进行了分析,建立了其动态扭矩测量的数学模型。通过环空间阵列作切割磁力线运动,引起磁通量的周期性变化,得到感应信号的周期性变化,从而实现了位移信号到电信号的转换,并给出了相位差与转轴扭矩值之间的解析关系。模拟实验也验证了该原理的正确性和方法的可行性,可实现机械转轴扭矩的动态测量。

多馈源空间馈电阵列误差校正

空间馈电阵列是相控阵雷达天线的一个重要发展方向，阵列误差校正技术则是大多数阵列信号处理方法在工程实现中的重要保障条件．本文针对一种多馈源空间馈电阵列模型，利用主阵面上 Ｔ／ Ｒ 模块中的移相器，提出了一种阵列误差校正方法，计算机仿真结果证明了其有效性．

环形空间阵列扭矩传感器信号处理

环形空间阵列扭矩传感器是一种基于交流电磁感应技术,应用于极端恶劣环境下扭矩动态测量的非接触式传感器。针对环形空间阵列扭矩传感器的特点,设计和实现了控制和信号处理系统。着重对传感器的信号处理部分进行分析和研究,设计了相应的信号处理电路,采用数字移相技术提高信号相位差测量结果的精度,通过在FPGA芯片上配置NiosII软核处理器进行控制和数据运算处理。验证结果表明:系统结构简单,测量精度高,抑制噪声能力强,可靠性高。

空间不合成平板端射阵列副瓣研究

平板端射天线组阵不符合常规天线组阵规律,增益随着天线单元间距的增大而提高,在1.5倍波长时增益最高,但同时引入栅瓣问题。采用不均匀布阵抑制栅瓣,将阵元间距的稀疏约束从0.5λ栅格扩展到1.5λ栅格。经过大量仿真分析,发现当天线单元最小间距为1.5λ时,按常规不均匀阵列优化原理优化天线间距,可以抑制栅瓣但无法解决引入的高副瓣问题。提出采用空间不合成组阵新原理,在抑制栅瓣的同时有效地解决了阵列综合中高旁瓣电平的难题,为平板端射天线的研制提出了一条新思路。仿真结果验证了方法的有效性。

光空分多址式无线激光通信组网中空间光-光纤阵列耦合技术研究

为了满足建设低功耗、轻小型空间激光通信网络的需求,提出了基于逆向调制原理的光空分多址式无线激光通信组网方案。应用ZEMAX软件设计像方远心镜头,实现收发光束的逆向通信。通过离焦方法进行光斑扩展,提升空间光-光纤阵列的耦合效率,并用MATLAB软件进行仿真。结果表明:对于纤芯/包层/涂覆层直径为105μm/125μm/250μm的正六边形排列的光纤阵列,光斑半径从40μm增加到80μm,有效视场覆盖率提升25.6%,系统工作稳定性提升50%,光斑扩展有利于空间光-光纤阵列耦合的连续性和稳定性。

空间圆阵列天线超分辨测向技术研究

论述了空间圆阵列天线谱估计超分辨测向的算法 ,提出了适合于舰载的圆阵列天线阵 ,列出了圆阵的协方差矩阵。选用MUSIC算法 ,用MATLAB软件进行了计算机仿真 ,模拟结果验证了理论分析的正确性。理论分析及结果可作为高分辨测向工程实现的理论基础和技术基础。

基于形变模型的空间阵列位置误差估计方法

大型空间阵列在轨工作时,受热载荷等因素影响发生形变,导致阵元位置误差严重影响雷达系统性能。基于联合迭代的传统阵元位置误差自校正算法没有考虑天线形变特点,在实际应用中精度较差。提出基于形变模型的高精度误差估计算法,在建立天线形变模型的基础上,对每一次迭代估计位置采用总体最小二乘法进行曲面拟合,获得形变模型参数,根据模型参数修正阵元位置估计值,进而逐步迭代得到高精度的角度和位置误差估计。仿真结果验证了该方法的有效性及在低信噪比情况下的稳健性。

任意阵列二维测向的快速子空间算法

为了对空间辐射源进行精确定位,建立了基于任意阵列对多目标源进行二维DOA估计的数学模型。将MUSIC算法推广到三维空间阵列可以对辐射源进行二维高精度测向,但由于其需要估计接收数据的协方差矩阵和进行特征分解,因而其计算量较大。利用多级维纳滤波器的前向递推获得信号子空间和噪声子空间,不需要估计协方差矩阵和对其进行特征分解,从而降低了MUSIC算法的计算量。将文中的方法应用于任意阵列的二维DOA估计中进行计算机仿真和实际侧向系统性能验证,实验结果均表明该方法达到了MU-SIC算法的性能,但与常规MUSIC算法相比降低了计算量。

LED阵列式紫外固化光源光学系统设计

设计了一种新型的LED阵列式紫外固化光源系统,该系统主要包括多路可控恒流源,紫外LED空间阵列及光学系统等,其中紫外LED空间阵列结构提高了光源的辐照度和均匀性。在分析光源结构的基础上,对其光学系统进行了设计,给出了LED空间阵列光学系统的设计方法和设计实例,并利用Light Tools光学仿真软件对其进行了模拟。结果表明:采用该光学设计方法得到的空间阵列辐照系统,其紫外辐照度可达200 mW/cm2,辐照面上光强分布均匀稳定,能够满足紫外光固化过程对光源的指标要求。

基于环形阵列扭矩传感器的高精度扭矩测量系统设计

针对极端恶劣环境下机械转轴扭矩动态测量所出现的精度不高的问题,结合环形空间阵列扭矩传感器原理与输出信号的特点,提出并设计了一种新颖高精度的非接触式扭矩测量系统框架。传感器信号在由S3C2440 AL微处理器与ADS1274 A/D转换器实现采集后,着重讨论利用多重相关法来抑制系统噪声,并测量两路信号相位差,提高系统扭矩测量精度。实验结果证明:融入多重相关法的环形阵列扭矩传感器测量系统精度明显提高,且结构简单,能够在恶劣环境下稳定工作。

基于球对称环型阵列传感器的扭矩测量系统

针对恶劣环境下机械转轴扭矩动态测量问题,利用交流电磁感应原理,采用球对称环型阵列器件和专门的磁电式检测器,构造一种新型的非接触扭矩测量传感器。文章设计了传感器的结构并对测量原理进行了分析,给出了测量系统框架结构。通过磁性钢球作切割磁力线运动,引起感应信号的周期性变化,实现位移信号到电信号的转换,得到了两路具有相位差的扭矩信号,对信号进行了放大、调相和整形处理,并给出了相应的方法和处理电路。